纵断面设计计算书
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第三节 井底车场线路坡度设计井底车场轨道线路坡度对矿车在车场内运行起着重要作用。
井底车场型式确定以后,合理地确定线路坡度,结加速矿车的周转、缩短矿车在车场内的支行时间,充分发挥车场的潜在能力,节约人力和设备、降低能耗起着决定作用。
线路坡度的设计是施工中铺设轨道的重要依据,还能检验井底车场线路平面布置是否正确合理。
井底车场线路坡度是根据不同类别的车辆在线路上运行所受的阻力和对行车速度的要求而设计的。
一. 马头门线路的纵断面计算从一章矿井轨道线路计算中得知矿井自动滚行的基本计算公式(1-52)至(1-57)为:)(220w i gl v v --=)(220w i gl v v -+= )(w i g a -=w gl v v i +-=2202il h =)(222w i g v v l --= 式中 v 0---初速度,m/s ; v---末速度,m/s ;a---加速度,m/s 2;g---重力加速度,g=9.81m/s 2; l---线路长度,m ;i---线路坡度,i=tga ;w---线路上矿车运行阻力系数;a---线路倾斜角度,度。
根据上述公式进行马头门线路纵断面计算。
(一). 摇台基本轨两边高差的计算摇台基本轨两边高差的计算与下列因素有关: 1. 停罐位置的允许误差根据对矿井的调查和测定,对普通绞车提升、停罐误差一般在Δh=±50~100mm 。
如果矿井较浅、司机操作技术熟练、设备制造和安装质量较高,可取下限值;否则取上限或中间值。
2. 钢丝绳的弹性伸长这一方面与井筒深度有关,即与钢丝绳的长度有关,矿井越深,钢丝绳伸长值越大;另一方面,当重车进罐笼后所承受的重量要比原来空车在罐内时大,因此钢丝绳的弹性伸长也大。
如图3-5所示,从A-A 面下降到B-B 面。
图3-5 钢丝绳的弹性伸长图钢丝绳的弹性伸长值l ∆可由下式计算: nK D F E l G l ⋅⋅=∆ mm(3-12)式中 G---矿车的有效载重量,kg ;l D ---钢丝绳的绝对悬垂长度(包括井筒深、井架高),m ;E K ---钢丝绳的弹性系数,E K =(8~9)×105,kg/cm 2;F n ---钢丝绳的金属断面积,mm 2。
第三章_纵断⾯设计第三章纵断⾯设计3.1 设计原则沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断⾯。
由于⾃然因素的影响以及经济性要求,路线纵断⾯总是⼀条有起伏的空间线。
纵断⾯的设计是根据汽车的动⼒特性、道路等级、当地的⾃然地理条件以及⼯程经济性等,研究起伏空间线⼏何构成的⼤⼩及长度,以便达到⾏车安全迅速、运输经济合理以及乘客感觉舒适的⽬的。
所以在进⾏纵断⾯设计时要考虑的主要因素是:满⾜道路等级要求的⾏驶速度、运输的经济性、⾏车的安全性。
3.1.1道路纵断⾯设计原则如下1、纵断⾯线形应与地形相适应,线形设计应平顺、圆滑、视觉连续,保证⾏驶安全。
2、为保证⾏车安全、舒适、纵坡宜缓顺,起伏不宜频繁。
3、纵坡设计应考虑填挖平衡,并利⽤挖⽅就近作为填⽅,以减轻对⾃然地⾯横坡与景观的影响。
4、相邻纵坡之代数差较⼩时,应采⽤⼤的竖曲线半径。
5、连续上坡(或下坡)路段,应符合平均纵坡的规定并采⽤运⾏速度对通⾏能⼒与⾏车安全进⾏检验。
6、路线交叉处前后的纵坡应平衡。
7、位于积雪或冰冻地区的公路,应避免采⽤陡坡。
3.1.2纵坡设计标准⼀、道路最⼤纵坡限制道路最⼤纵坡限制表表3-1《标准》规定:1、设计速度为120 km/h、100 km/h、80 km/h的⾼速公路受地形条件或其他特殊情况限制是,经技术经济论证,最⼤纵坡值可增加1﹪。
2、公路改建中,设计速度为40 km/h、30 km/h、20 km/h的利⽤原有公路的路段,经技术经济论证,最⼤纵坡之可增加1﹪。
⼆、道路纵坡长度限制设计纵坡度⼤于表3-2所列推荐值时,可按表3-1的规定限制坡长。
设计纵坡度超过5%,坡长超过表3-1规定值时,应设纵坡缓和段。
缓和段的坡度为3%。
1、最⼤坡长限制理由长距离的陡坡对汽车⾏驶不利。
连续的上坡发动机过热影响机械效率,使⾏驶条件恶化,下坡则因制动频繁⽽危及⾏车安全。
2、最⼤坡长的规定见下表公路不同纵坡最⼤长度坡长表3-2 计算⾏车速度(km/h)120 100 80 60 40 30 20纵坡坡度(﹪)3 900 1000 1100 12004 700 800 900 1000 1100 1100 12005 600 700 800 900 900 10006 500 600 700 700 8007 500 500 6008 300 300 4009 200 30010 200注意格式三、最⼩坡长限制各级道路纵坡最⼩长度应⼤于或等于表3-3的数值,并⼤于相邻两个竖曲线切线长度之和。
目录1方案设计 (1)1.1纵断面设计 (1)1.2横断面设计 (1)1.3截面尺寸拟定 (1)2桥面板的计算 (2)2.1恒载及其作用效应 (2)2.1.1每延米板上恒载的计算 (2)2.1.2每米宽板条的恒载内力 (2)2.2车辆荷载产生的作用效应 (2)2.3作用效应组合 (3)2.4桥面板截面设计、配筋与强度验算 (4)2.4.1选取控制截面 (4)2.4.2截面设计 (4)2.4.3截面复核 (5)3主梁内力计算 (6)3.1恒载内力 (6)3.1.1恒载集度计算 (6)3.1.2恒载内力计算 (6)3.2活载内力 (6)3.2.1荷载横向分布系数计算 (6)3.2.2活载内力计算 (7)3.3作用效应组合 (8)3.3.1 基本作用效应组合 (8)3.3.2作用短期效应和长期效应组合 (9)4主梁配筋计算 (10)4.1持久状况承载能力极限状态设计 (10)4.1.1正截面承载力计算 (10)4.1.2斜截面承载力计算 (12)4.2持久状况正常使用极限状态验算 (22)4.2.1最大裂缝宽度验算 (22)4.2.2变形(挠度)验算 (22)5横隔梁计算 (25)5.1横隔梁的内力计算 (25)5.1.1确定作用在中横隔梁上的计算荷载 (25)5.1.2绘制中横隔梁的内力影响线 (25)5.1.3截面内力计算 (26)5.2横隔梁的配筋计算 (27)5.2.1选取控制截面 (27)5.2.2截面设计。
(27)5.2.3截面复核 (28)6支座设计计算(采用板式橡胶支座) (29)6.1确定支座的几何尺寸 (29)6.1.1确定支座的平面尺寸 (29)6.1.2确定支座的厚度 (29)6.2验算支座的偏转情况 (30)6.3验算支座的抗滑性能 (30)7实体式桥墩的设计与计算 (31)7.1拟定桥墩各部尺寸 (31)7.1.1墩帽 (31)7.1.2墩身 (31)7.2内力计算 (32)7.2.1恒载计算 (32)7.2.2活载计算 (32)7.2.3荷载组合(基本组合) (35)7.3墩身截面验算 (35)7.3.1截面偏心距验算 (35)7.3.2截面承载力验算 (36)8实体式U型桥台设计 (39)8.1拟定桥台各部尺寸 (39)8.1.1台帽 (39)8.1.2台身 (39)参考文献 (41)致谢 (42)1方案设计1.1纵断面设计桥长L约160m,单孔跨径=标准跨径L1=16m,计算跨径L=15.50m,共10跨。
5.2 各级渠道纵横断面设计 5.2.1 典型农渠纵横断面设计 5.2.1.1 典型农渠横断面设计设计流量是进行水力计算,确定渠道过水断面尺寸的主要依据,合理的渠道、横断面除了满足渠道的输水、配水要求外,还应满足渠床稳定条件,包括纵向稳定和平面稳定两个方面。
纵向稳定要求渠道在设计条件下工作,不发生冲刷和淤积,或在一定时期内冲淤平衡。
平面稳定要求渠道在设计条件下工作时,渠道水流不发生左右摇摆。
渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定。
一般情况下采用明渠均匀流公式计算:即Q=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s ) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1 R 1/6进行计算,其中n 为糙率 农渠的渠底比降,为了减少工程量,应尽可能选用和地面相近的渠底比降。
i=0.0029。
渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,农渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017.农渠采用梯形断面,渠道内、外边坡系数m=1.25。
采用试算法:初选定b=0.36m, n=0.017, Q=0.123 m 3/s, i=0.0029用迭代公式: h i 10+=hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛代入数据,经试算得 h=0.23mA=(b+mh)h=0.149 (m 2)V=AQ=0.825(m/s)渠道的不冲流速和土壤性质,水流含砂量,断面水力要素有关,一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》P136表3-25中查出,V cs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ 0.1 = 5×0.1230.1=4.054( 查表6-21) 渠道的不淤流速,由不淤流速经验公式:V cd =C 0Q 0.5式中 :V cd 为渠道的不淤流速(m/s )C 0为不淤流速系数,随渠道流量和宽深比而变,见《灌溉排水工程学》P 136,表3-26查得C 0=0.4V cd =0.4×0.1230.5=0.140(m/s)V cd =0.140(m/s)<V=0.825(m/s)<V cs =4.054(m/s)满足不淤不冲流速,断面尺寸适合,即:b= 0.36 (m), i=0.0029, m=1.25, n=0.017 , Q=0.123。
竖曲线计算书
1 变坡点桩号为:K19+080,变坡点标高为374.1m,两相邻路段的纵坡为i1=-1.6143333%, i
2
=-1.1111111% ,R=25000m。
1.1 计算竖曲线的基本要素:
ω=i
2-i
1
=-1.1111111%-(-1.6143333%)=0.5032222%,为凹形。
竖曲线长度: L=Rω=25000×0.5032222 %=12580.555m
切线长度: T=L/2=6290.28m
外距: E=T2/2R=791.35m
1.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K739+000-T=K739+000-59.01=K738+940.99
竖曲线终点桩号: K739+000+T=K739+000+59.01=K739+059.01
竖曲线起点高程:399-59.01×(-1.867%)=400.102m
竖曲线终点高程:399+59.01×2.067%=400.220m
1.3 求各桩号标高和竖曲线高程:
桩号标高和竖曲线高程见下表
2 变坡点桩号为:K739+300,变坡点标高为405.2m,两相邻路段的纵坡为
i 1=2.067%,i
2
=-2.783% ,R=4000m
2.1 计算竖曲线的基本要素:
ω=i
2
-i
1
=-2.783%-2.067%=-4.851%为凸形。
竖曲线长度: L=Rω=4000×-4.851%=194.028m
切线长度: T=L/2=97.014m
外距: E=T2/2R=1.176m
2.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K739+300-T=K739+300-97.014=K739+202.986
竖曲线终点桩号: K739+300+T=K739+300+97.014=K739+397.014
竖曲线起点高程:405.2-97.012×2.067%=403.195m
竖曲线终点高程:405.2+97.012×-2.783%=402.500m
2.3 求各桩号标高和竖曲线高程:
桩号标高和竖曲线高程见下表
3 变坡点桩号为:K739+900,变坡点标高为388.5m,两相邻路段的纵坡为
i
1
=-2.783%,i
2
=-1.605% ,R=15000m。
3.1 计算竖曲线的基本要素:
ω=i
2
-i
1
=-1.605%-(-2.783%)=1.178%,为凹形。
竖曲线长度: L=Rω=15000×1.178%=176.7m
切线长度: T=L/2=88.35m
外距: E=T2/2R=0.260m
3.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K739+900-T=K739+900-88.35=K739+811.65
竖曲线终点桩号: K739+900+T=K739+900+88.35=K739+988.35
竖曲线起点高程:388.5-88.35×(-2.783%)=390.958m
竖曲线终点高程:388.5+88.35×(-1.605%)=387.082m
3.3 求各桩号标高和竖曲线高程:
桩号标高和竖曲线高程见下表
4变坡点桩号为:K740+280,变坡点标高为382.4m,两相邻路段的纵坡为
i 1=-1.605%,i
2
=0.929% ,R=10000m。
4.1 计算竖曲线的基本要素:
ω=i
2
-i
1
=0929%-(-1.605%)=2.534%为凹形。
竖曲线长度: L=Rω=10000×2.534%=253.4m
切线长度: T=L/2=126.7m
外距: E=T2/2R=0.803m
4.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K740+280-T=K740+280-126.7=K740+153.3
竖曲线终点桩号: K740+280+T=K740+280-126.77=K740+406.7
竖曲线起点高程:382.4-126.7×(-1.605%)=384.434m
竖曲线终点高程: 382.4+126.7×0929%=383.577m
4.3 求各桩号标高和竖曲线高程:
桩号标高和竖曲线高程见下表
5 变坡点桩号为:k740+840,变坡点标高为387.6m,两相邻路段的纵坡为i1=0.929%, i2=-0.852% ,
R=15000m。
5.1 计算竖曲线的基本要素:
ω= i 2-i 1=-0.852%-0.929%=-1.781%为凸形。
竖曲线长度: L=Rω=15000×(-1.781%)=267m 切线长度: T=L/2=133.5m 外距: E=T 2/2R=0.594m 5.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K740+840-T=K740+840-133.5=K740+706.5 竖曲线终点桩号: K740+840+T= K740+840+133.5=K740+973.5
竖曲线起点高程:387.6+ 133.5×0.929%=386.360m 竖曲线终点高程:387.6+ 133.5×(-0.852%)=386.463m
5.3 求各桩号标高和竖曲线高程: 桩号标高和竖曲线高程见下表
6 变坡点桩号为:K741+380,变坡点标高为383m ,两相邻路段的纵坡为i 1=-0.852%, i 2=1.375% , R=10000m 。
5.1 计算竖曲线的基本要素:
ω= i 2-i 1=1.375%-(-0.852%)=2.227%为凹形。
竖曲线长度: L=Rω=10000×2.227%=222.7m 切线长度: T=L/2=111.35m 外距: E=T 2/2R=0.620m 5.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K741+380-T=K741+380-111.35=K741+268.65 竖曲线终点桩号: K741+380+T=K741+380+111.35=K741+491.35 竖曲线起点高程:383-111.35×(-0.852%)=383.949m
竖曲线终点高程:383+111.35×1.375%=384.531m 5.3 求各桩号标高和竖曲线高程: 桩号标高和竖曲线高程见下表
7 变坡点桩号为:K741+700,变坡点标高为387.4m,两相邻路段的纵坡为i1=1.375%, i2=2.7% , R=10000m。
5.1 计算竖曲线的基本要素:
ω=i2-i1=2.7%-1.375%=1.325%为凹形。
竖曲线长度: L=Rω=10000×1.325%=132.5m
切线长度: T=L/2=66.25m
外距: E=T2/2R=0.219m
5.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K741+700-T=K741+700-66.25=K741+633.75
竖曲线终点桩号: K741+700+T= K741+700+66.25=K741+766.25
竖曲线起点高程:387.4-66.25×1.375%=386.489m
竖曲线终点高程:387.4-66.25×2.7%=389.192m
5.3 求各桩号标高和竖曲线高程:
桩号标高和竖曲线高程见下表
8 变坡点桩号为:K742+000,变坡点标高为395.5m,两相邻路段的纵坡为i1=2.7%, i2=0.75% , R=10000m。
5.1 计算竖曲线的基本要素:
ω=i2-i1=0.75%-2.7%=-1.95%为凸形。
竖曲线长度: L=Rω=10000×(-1.95%)=195m
切线长度: T=L/2=97.5m
外距: E=T2/2R=0.475m
5.2 求竖曲线的起点和终点桩号:
竖曲线起点桩号: K742+000-T=K742+000-97.5=K741+902.5
竖曲线终点桩号: K742+000+T=K742+000+97.5=K742+097.5
竖曲线起点高程:
395.5-97.5×2.7%=392.868m
竖曲线终点高程:395.5-97.5×0.75%=396.231m
5.3 求各桩号标高和竖曲线高程:
桩号标高和竖曲线高程见下表。